جوشکاری یکی از فرآیندهای حیاتی و اساسی در صنایع مختلف برای اتصال قطعات و مواد فلزی به شمار می‌رود. یکی از فلزات مقاوم و پرکاربرد در صنعت جوشکاری، فلز برنز و آلیاژهای آن است. جوشکاری برنز به علت ویژگی‌های منحصربه‌فرد این فلز مانند مقاومت بالا در برابر خوردگی و خواص حرارتی خاص، اهمیت ویژه‌ای دارد. این فرآیند با استفاده از تجهیزات و تکنیک‌های ویژه، منجر به ایجاد اتصالات برنزی باکیفیت عالی و استحکام مناسب می‌شود.
روش‌های متعددی برای جوشکاری این فلز وجود دارد که هر یک از این تکنیک‌ها بسته به هزینه‌ها، نیازها و ویژگی‌های قطعات مورد استفاده، انتخاب می‌شوند. همچنین، انتخاب شیوه جوشکاری مناسب برای برنز به‌دقت مواد، ضخامت قطعات و نیازهای نهایی آن وابسته است.
در این مقاله قصد داریم توضیح دهیم که جوش برنز چیست و چه تکنیک ها و روشهایی برای انجام آن وجود دارد.
راهنمای جوشکاری برنز
روش‌های انجام جوشکاری این فلز یکی از فرآیندهای پیچیده و تخصصی است که برای ایجاد اتصالات دقیق و پایدار بین قطعات مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. این فرایند که با روش‌های متعددی قابل اجراست، از الکترودهای برنزی برای اتصال قطعات بهره می‌برد. استفاده از این الکترودها در این مراحل، جوشکاری این فلز را نسبت به دیگر فلزات دشوارتر می‌کند.
روش انجام جوشکاری برنز
ازجمله مهم‌ترین روش‌های جوش برنز می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
جوشکاری لیزری
یکی از بهترین و دقیق‌ترین روش‌های جوشکاری برنز، لیزری است. این فرآیند پیشرفته با استفاده از تابش پرتو لیزر از طریق منبع دستگاه لیزر بر روی قطعات برنزی، اتصالات فلزی مقاوم و دقیقی ایجاد می‌کند.
این شیوه، مشابه با دستگاه برش لیزر فلزات، امکان کنترل دقیق دما و عمق نفوذ لیزر را فراهم کرده و به ایجاد اتصالات باکیفیت و دقت بالا در قطعات برنزی کمک می‌کند.
از مزایای جوشکاری لیزری می‌توان به‌دقت و سرعت بالا، کنترل دقیق محدوده حرارتی، ایجاد اتصالات قوی و کنترل بر عمق و عرض جوش اشاره کرد. این تکنیک امکان اتصال قطعات نازک و کم ضخامت را فراهم کرده و برای جوشکاری‌های ظریف که نیاز به‌دقت بالایی دارند، گزینه مناسبی است.
نقطه تمایز جوشکاری لیزری نسبت به سایر روش‌ها، ایجاد اتصالات بدون نیاز به مواد پرکننده اضافی است. همچنین، در این روش به دلیل عدم تماس مستقیم با قطعه برنزی، تغییرات حرارتی و شیمیایی در ناحیه اطراف جوش رخ نمی‌دهد. این روش بهره‌وری و کیفیت تولید را افزایش داده و هزینه‌های نگهداری و تعمیرات را کاهش می‌دهد.
جوشکاری آرگون
یکی از روش‌های رایج برای جوشکاری برنز، انجام این کار با استفاده از گاز آرگون است. در این متد، ابتدا قطعات برنزی که قرار است جوش داده شوند، با دقت آماده و تمیز شده تا سطح تماس مناسب برای جوشکاری فراهم گردد. سپس دستگاه جوش با بهره‌گیری از گاز آرگون، گرمای لازم برای انجام این مراحل را ایجاد می‌کند. گاز آرگون به‌عنوان گاز محافظ عمل کرده تا از اکسیداسیون قطعات برنزی جلوگیری نماید.
در این فرآیند، قطعات برنزی به‌طور دقیق در کنار هم قرار گرفته و الکترودها یا مواد پرکننده برنزی در نزدیکی محل اتصال قرار داده می‌شوند. با اعمال گرما، قطعات برنزی به‌طور مؤثری به یکدیگر متصل شده و جوشکاری صورت می‌گیرد که منجر به ایجاد اتصالات قوی و پایدار بین قطعات می‌شود.
در پایان، پس از تکمیل فرآیند جوشکاری، قطعات برنزی به‌دقت مورد بررسی قرار گرفته تا تضمین شود که جوش به‌درستی و باکیفیت بالا انجام شده است.
جوشکاری TIG (تیگ)
جوشکاری تیگ
این روش که به آن تنگستن با گاز محافظ نیز می‌گویند، یکی از روش‌های مؤثر جوشکاری است که در آن از یک الکترود تنگستنی غیر ذوبی به‌عنوان منبع جوش استفاده می‌شود. این الکترود با کمک جریان الکتریکی و با وجود گاز آرگون، گرمای لازم برای جوشکاری را ایجاد می‌کند. آرگون به‌صورت گاز محافظ عمل کرده و از اکسیداسیون و آلودگی قطعات برنزی در طول فرآیند جوشکاری جلوگیری می‌کند.
این روش به دلیل دقت و کنترل بالایی که بر روی حرارت و منطقه موردنظر دارد، به‌ویژه برای جوشکاری قطعات نازک و ظریف برنز، بسیار مناسب است. استفاده از الکترود تنگستنی غیر ذوبی باعث می‌شود که جوشکاری با کمترین آلودگی و با بالاترین کیفیت انجام شود.
علاوه بر این، جوشکاری TIG امکان ایجاد جوش‌های باکیفیت و استحکام بالا را فراهم می‌کند. این روش برای صنایعی مانند صنایع هوافضا، خودروسازی و صنایع‌دستی فلزی که به‌دقت و کیفیت بالای جوش نیاز دارند، انتخاب مناسبی است. همچنین تیگ به دلیل کنترل دقیق بر روی عمق و عرض جوش، برای کارهای دقیق و حساس نیز، کاربرد بسیاری دارد.
جوشکاری MIG (میگ)
جوشکاری میگ یکی دیگر از روش‌های مؤثر برای جوشکاری برنز است. در این تکنیک، از یک الکترود ذوبی به‌عنوان منبع جوش استفاده شده که به همراه یک گاز محافظ، معمولاً آرگون یا دی‌اکسید کربن، به کار گرفته می‌شود. این گاز از اکسیداسیون و آلودگی قطعات در حین فرآیند جوشکاری جلوگیری می‌کند.
این تکنیک به‌ویژه برای جوشکاری قطعات ضخیم و بزرگ برنزی مناسب است، زیرا توانایی ایجاد جوش‌های قوی و پایدار در مقاطع بزرگ را دارد. همچنین به دلیل سرعت بالا و کارایی در اتصال قطعات بزرگ، در صنایع سنگین و پروژه‌هایی که نیاز به جوشکاری با حجم بالا دارند، کاربرد فراوانی دارد.
جوشکاری فشاری
در این فرآیند، از ترکیب فشار و حرارت برای اتصال قطعات برنزی استفاده می‌شود. قطعات برنزی که قرار است جوش داده شوند، به هم فشرده شده و سپس با اعمال گرما به سطح قطعات، اتصال بین آن‌ها شکل می‌گیرد. این شیوه به‌ویژه برای ایجاد اتصالات قوی و پایدار در قطعات برنزی مناسب است.
بهتر است بدانید که روش‌های سنتی جوشکاری برنز نیز وجود دارند که شامل تکنیک‌های شعله‌ای و فلزیابی هستند که در آن‌ها از پودر برنز استفاده می‌شود. این پودر به‌عنوان ماده پرکننده به بهبود کیفیت جوش، پر کردن فضاهای خالی و افزایش استحکام اتصال کمک می‌کند.
جوشکاری نقطه‌ای (Spot Welding)
در این متد، برای اتصال قطعات برنزی از ترکیب جریان الکتریکی و فشار مکانیکی استفاده می‌شود. این فرایند معمولاً برای قطعات نازک برنزی با سطوح بزرگ مناسب است، زیرا امکان ایجاد اتصالات قوی و کارآمد را در نقاط مشخصی از سطح فراهم می‌کند.
جوشکاری نقطه‌ای
ویژگی‌های جوش برنز
فلز برنز به‌عنوان یکی از پرکاربردترین و محبوب‌ترین فلزات، جوش‌های دقیق، قوی و مستحکمی را ایجاد کرده که در برابر فرسایش و خوردگی مقاومت مناسبی دارند. این ویژگی‌ها، در جوش لیزری برنز نیز تأثیرگذارند. همچنین برنز یکی از فلزات پرکاربرد و مورد نیاز در صنعت است که به دلیل ویژگی هایی که دارد، جوشکاری های قابل اعتمادی را رقم میزند. یکی از مهم ترین ویژگی های آن عدم تغییر در برابر فرسودگی است. زیرا این ماده یکی از فلزات مقاوم در برابر فرسایش و خورده شدن است.
- ایجاد سطح جوشکاری تمیز: جوشکاری برنز معمولاً سطح جوشکاری تمیزی ایجاد می‌کند که نیاز به پس‌کاری حداقلی دارد.
- عدم پاشش جرقه: در جوشکاری با لیزر، پاشش جرقه به حداقل رسیده که باعث ایجاد جوش‌هایی باکیفیت و مستحکم می‌شود.
- عدم تغییر شکل محل جوشکاری: با توجه به ویژگی‌های حرارتی خاص برنز، در جوش لیزری تغییر شکل محل جوشکاری به حداقل می‌رسد.
- ایجاد جوش‌های مقاوم و مستحکم در برابر خوردگی و فرسایش: جوش برنز باعث ایجاد جوش‌هایی با مقاومت بالا در برابر خوردگی و فرسایش می‌شود.
- ایجاد محیط ایمن برای جوشکاری برنز: جوش لیزری برنز به دلیل عدم نیاز به مواد جانبی مانند الکترود و فیلر، محیط ایمن‌تری برای جوشکاری ایجاد می‌کند.
- مقاومت در برابر اشتعال و جرقه‌زنی: برنز به دلیل ویژگی‌های خاص خود، مقاومت خوبی در برابر اشتعال و جرقه‌زنی داشته که این مورد در جوشکاری با لیزر نیز مهم است.
- مقاومت بالا در برابر عوامل محیطی: این فرایند به دلیل ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خود، مقاومت بالایی در برابر عوامل محیطی مانند رطوبت، حرارت و شرایط جوی مختلف دارد.
- مقاومت در برابر پوسیدگی و زنگ‌زدگی: برنز به دلیل ویژگی‌های خاص خود، مقاومت خوبی در برابر پوسیدگی و زنگ‌زدگی دارد که این ویژگی در جوش لیزری برنز نیز دیده می‌شود.
- مقاومت در برابر درجه حرارت بالا: برنز و آلیاژهای برنزی دارای مقاومت بالا در برابر درجه حرارت هستند که این ویژگی آن‌ها را به انتخاب مناسبی برای جوشکاری با استفاده از لیزر تبدیل می‌کند.
متریال جوشکاری برنز
برای این فرایند، متریال‌های زیر مورد نیاز است:
- الکترودهای برنزی: این الکترودها به‌عنوان منبع جوش در برنز استفاده شده و با ایجاد قوس الکتریکی، جریان را به قطعات برنزی منتقل کرده و باعث ایجاد اتصالات جوشی می‌شوند.
- سیم جوش برنزی: سیم جوشکاری برنزی برای ایجاد جوشکاری در فرایندهای MIG و TIG استفاده می‌شود. این سیم‌ها به‌عنوان ماده جوشی به داخل قطعات برنزی تزریق شده و در نتیجه اتصالات جوشی دقیق و مقاومی ایجاد می‌شود.
- گاز آرگون: آرگون به‌عنوان یک گاز محافظ در فرایندهای جوشکاری تیگ و میگ برای جلوگیری از اکسیداسیون و فرسایش قطعات برنزی استفاده می‌شود. این گاز به اتصالات جوشی کمک کرده و کیفیت جوش را بهبود می‌بخشد.
- پرکننده: در برخی موارد، استفاده از پرکننده‌های برنزی می‌تواند باعث بهبودی در کیفیت جوشکاری و افزایش شار گرمایی شود. این پرکننده‌ها به‌عنوان مواد جانبی به جوش افزوده شده و به تقویت اتصالات جوشی کمک می‌کنند.
- دستگاه جوش: دستگاه‌های جوش لیزری، TIG و MIG هر کدام با ویژگی‌ها و قابلیت‌های خاص خود برای جوش برنز استفاده می‌شوند. انتخاب مناسب‌ترین دستگاه جوش بستگی به نوع و ابعاد قطعات برنزی و نیازهای جوشکاری دارد.
متریال جوشکاری برنز
کاربردهای جوشکاری برنز
جوشکاری با این فلز خاص، در صنایع مختلف به دلیل ویژگی‌های مکانیکی، حرارتی و مقاومتی آن، کاربردهای گسترده‌ای دارد:
- خودروسازی: در تولید اتصالات موتور، رادیاتور و سیستم‌های ترمز و تعلیق از جوش برنز استفاده می‌شود.
- الکترونیکی: در تولید قطعات الکترونیکی و الکتریکی که نیاز به اتصالات دقیق و بادوام دارند، از جوش برنز استفاده می‌شود.
- معدنی: در تولید تجهیزات و قطعات استخراج و فراوری مواد معدنی برای ایجاد اتصالات مقاوم در برابر شرایط سخت این روش به کار می‌رود.
- فضایی: برای تولید قطعات و تجهیزات مورد نیاز در صنایع فضایی که نیاز به خواص مکانیکی و حرارتی ویژه دارند، از این جوشکاری استفاده می‌شود.
- صنایع دریایی و کشتی‌سازی: برای ساخت قطعات و تجهیزات دریایی ازجمله قایق‌ها و کشتی‌ها به دلیل مقاومت برنز در برابر زنگ‌زدگی و خواص ضدزنگ آن، از جوشکاری برنز استفاده می‌شود.
نکات مهم قبل از جوشکاری
قبل از جوشکاری، نکاتی نیز را باید در نظر بگیرید:
- استفاده از شار مناسب: این موضوع باعث انتقال بهتر حرارت شده و از ایجاد مشکلات پس از جوشکاری جلوگیری می‌کند.
- تمیزی قطعات: قبل از جوشکاری، قطعات باید کاملاً تمیز شوند تا کیفیت جوشکاری بهبود یافته و احتمال ترک یا شکستگی کاهش یابد.
- سرعت جوشکاری: برنز به‌سرعت با اکسیژن اکسید می‌شود، بنابراین جوشکاری باید با سرعت انجام شده تا از این فرایند جلوگیری گردد.
- پاک‌سازی قبل از جوشکاری: قبل از شروع جوشکاری، قطعات باید به‌طور کامل پاک‌سازی شوند تا از آلودگی‌ها و چربی‌ها مستقل شده و کیفیت جوشکاری بهبود یابد.
نکات مهم بعد از جوشکاری
پس از اتمام جوشکاری برنز، به موارد زیر توجه کنید:
- زمان خنک شدن: ناحیه جوشکاری باید به مدت کافی خنک شده تا سخت گردد؛ بهترین موقع برای این کار، زمانی است که تمام شار از بین رفته باشد.
- از بین بردن اکسید‌ها: پس از جوشکاری، اکسیدهای موجود در ناحیه جوشکاری را با شستشوی آب گرم و هیدروکلریک اسیدی از بین ببرید.
شما می‌توانید با دریافت مشاوره از کارشناسان متخصص شرکت فرآورده‌های متالورژی سهند، از تولیدات باکیفیت آن بهره ببرید. از محصولات این شرکت می‌توان به قطعات متالورژی پودری آهنی، پودرهای آتمیزه، بوش‌های خودروغنکار، فیلترهای برنزی، و سیت و گاید سوپاپ اشاره کرد. این شرکت با بهره‌گیری از مدرن‌ترین ماشین‌آلات و تجهیزات، و از طریق مراحلی مانند مخلوط‌سازی، شکل‌دهی، تفجوشی، سایز کردن و عملیات حرارتی، قادر به تولید طیف وسیعی از قطعات فولادی و برنزی برای واحدهای تولیدی مختلف مطابق با استانداردهای جهانی است.
